論電光源頻閃效應的危害性改進對策
發布時間:2008-10-31 來源:照明技術網
中心議題:
- 分析頻閃、頻閃效應產生的技術機理、危害性表現
- 提出改進技術對策並作總結
解決方案:
- 電光源的頻閃效應給人類造成3方麵的嚴重危害
- 通過科學的照明工程設計,選擇使用性能優越的照明燈具,消除頻閃效應
電光源在給人類帶來光明的同時,也由於電光源的頻閃,給人類帶來了新的危害,即頻閃效應。
頻閃效應指的是兩個概念。一是頻閃:即電光源光通量波動的深度,波動深度越大,頻閃深度越大。二是頻閃效應:即(ji)電(dian)光(guang)源(yuan)頻(pin)閃(shan)在(zai)人(ren)視(shi)覺(jiao)上(shang)產(chan)生(sheng)的(de)負(fu)效(xiao)應(ying)。頻(pin)閃(shan)深(shen)度(du)越(yue)大(da),負(fu)效(xiao)應(ying)越(yue)大(da),危(wei)害(hai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)。頻(pin)閃(shan)與(yu)頻(pin)閃(shan)效(xiao)應(ying),跟(gen)電(dian)光(guang)源(yuan)種(zhong)類(lei),及(ji)其(qi)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)具(ju)有(you)直(zhi)接(jie)的(de)關(guan)係(xi)。不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)與(yu)不(bu)同(tong)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)的(de)電(dian)光(guang)源(yuan),其(qi)頻(pin)閃(shan)與(yu)頻(pin)閃(shan)效(xiao)應(ying)程(cheng)度(du)也(ye)不(bu)同(tong)。
正確認識,電光源頻閃與頻閃效應的危害性,科學把握改進技術措施。對構建明亮、舒適的綠色照明環境,具有科學的重要意義。
常用電光源的頻閃深度
當前,在生產領域、日常生活中。應用最廣泛的電光源,主要有白熾燈、高壓汞(鈉)燈、直管型(電感式)日光燈。現將上述幾種電光源的頻閃深度列表如下:
白熾燈 高壓汞(鈉)燈 直管型日光燈
(配電感鎮流器)
頻閃深度 50% 65% 55%
頻閃頻率 100Hz 100Hz 100Hz
由於電網電壓波動影響,上表中的頻閃深度,實際還會加大10%~20%。
頻閃效應的危害性
電光源的頻閃效應,給人類生產、日常生活、身心健康造成了不可彌補的嚴重危害。主要表現在以下幾個方麵:
引發工傷事故:在電光源的頻閃頻率,與運動(旋轉)物體的速度(轉速)成整倍數關係時。運動(旋轉)物體的運動(旋轉)狀態,就會產生靜止、倒轉、運動(旋轉)速度緩慢,以及上述三種狀態周期性重複的錯誤視覺,引發工傷事故。
例如,製衣行業的縫紉機操作工,將高速上下運動的針頭,錯覺為靜止狀態,不慎將手指紮傷。
例如,機加工行業機床操作工,對正向旋轉的車刀,錯覺為倒轉。而進行緊急換向操作,損壞工件、刀具,甚者造成人員傷亡。
例(li)如(ru),在(zai)機(ji)械(xie)行(xing)業(ye)中(zhong),吊(diao)車(che)操(cao)作(zuo)工(gong),對(dui)吊(diao)車(che)與(yu)吊(diao)勾(gou)的(de)運(yun)動(dong)狀(zhuang)態(tai)產(chan)生(sheng)運(yun)動(dong)速(su)度(du)緩(huan)慢(man),瞬(shun)間(jian)靜(jing)止(zhi)等(deng)錯(cuo)誤(wu)視(shi)覺(jiao)。產(chan)生(sheng)定(ding)位(wei)困(kun)難(nan),造(zao)成(cheng)操(cao)作(zuo)失(shi)誤(wu),引(yin)發(fa)事(shi)故(gu)。
例如,在機械行業中,生產操作人員對生產設備的飛輪、皮帶輪的轉速。產生轉動緩慢、倒轉等錯誤視覺。導致誤操作,引發事故。
造成生產效率低下:頻閃效應會引發視覺疲勞、偏頭痛。特別是機械行業采用高壓汞(鈉)燈,和輕工、食品、印刷、電子、紡織等行業,普遍采用直管型(電感式)日光燈的照明場合尤為明顯。例如,流水線上的插件操作工,容易因視覺疲勞、眼花,引起偏頭痛。產生定位困難情形,生產效率低下。
對成長中的青少年傷害眼睛,形成近視。在我國 80年代以後,直管型(電感式)日光燈,普遍應用於家庭、學校、圖書館等,成長中的中小學生受害極大,視力下降明顯,近視眼顯著增多。
產生頻閃的技術機理分析
電(dian)光(guang)源(yuan)產(chan)生(sheng)頻(pin)閃(shan)的(de)技(ji)術(shu)機(ji)理(li),既(ji)有(you)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)的(de)因(yin)素(su),也(ye)有(you)電(dian)光(guang)源(yuan)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)落(luo)後(hou)的(de)因(yin)素(su),以(yi)及(ji)照(zhao)明(ming)設(she)計(ji)不(bu)合(he)理(li)的(de)因(yin)素(su)等(deng)等(deng)。並(bing)且(qie)是(shi)諸(zhu)多(duo)因(yin)素(su)綜(zong)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果(guo),技(ji)術(shu)機(ji)理(li)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)。限(xian)於(yu)篇(pian)幅(fu),本(ben)文(wen)僅(jin)就(jiu)從(cong)常(chang)用(yong)電(dian)光(guang)源(yuan)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)的(de)角(jiao)度(du),進(jin)行(xing)概(gai)括(kuo)性(xing)技(ji)術(shu)分(fen)析(xi)。
電光源供電電源頻率低。白熾燈、高壓汞(鈉)燈、直管型(電感式)日光燈。在現階段, 絕大多數由50Hz工頻正弦交流電,直接向電光源的發光體供電。 其頻閃頻率為50Hz *2=100Hz,並且呈正弦波規律波動。
電光源供電電壓波動大。 我國現階段工頻交流電源, 瞬時電壓值波動幅度在10%~20%之間,大大加重了頻率為100Hz,呈正弦波規律波動的頻閃深度。
電dian光guang源yuan技ji術shu性xing能neng落luo後hou。白bai熾chi燈deng為wei燈deng絲si直zhi接jie加jia熱re發fa光guang的de熱re輻fu射she性xing光guang源yuan,發fa光guang體ti的de發fa光guang功gong率lv,必bi然ran隨sui供gong電dian電dian源yuan的de頻pin率lv,呈cheng正zheng弦xian波bo規gui律lv波bo動dong。高gao壓ya汞gong(鈉)燈,直管型(電感式)日光燈,雖然是氣體放電發光的電光源。但由於其啟動與點燃均采用電感式鎮流器(不具備 AC-DC-AC變頻功能)。所以,氣體放電發光體的放電功率,必然隨供電電源的頻率,呈正弦波規律波動。
頻閃效應的改進對策
改進電光源頻閃的根本技術對策,是提高驅動電光源發光體發光的驅動電功率頻率,使其達到 40KHzyishang。conghongguanjishujiaodushangjiang,tigaoqudongdianguangyuanfaguangtifaguangdequdongdiangonglvpinlvdecuoshihenduo,danzaixianjieduan,youxiejishucuoshigenbenbukenengshixian,huoshixianchengbenjiaogao。zuiweikeneng、最為經濟,也是最為有效的途徑,是選擇具有交流-直流-交流(AC-DC-AC)頻率變換功能的新型電光源。
綜合考慮,電光源應用環境、光通亮(亮度)、顯色性能、頻閃效應、節能效果、性能價格比、照明質量等等因素。本文選擇具有交流-直流-交流( AC-DC-AC)頻率變換功能的新型電光源。華貝爾三基色高頻率大功率工業專用節能燈(簡稱高頻率節能燈)。再通過科學的照明工程設計,輔之選擇使用性能優越的照明燈具。就能消除頻閃效應,構建明亮、舒適的綠色照明環境。
高頻率節能燈的基本原理,是采用具有交流-直流-交流( AC-DC-AC)頻率變換功能的全電子鎮流器。將50Hz、220V工頻交流電,整流變成平滑的直流電,經變頻振蕩器將直流變換成40KHz以上的高頻交流電。加在三基色熒光燈管上,驅動熒光燈管放電發光。因驅動電功率頻率高、波動小,熒光燈管的頻閃深度小於5%,沒有頻閃效應。
經科學計算,實驗證明:驅動熒光燈管放電發光的電功率頻率,應在 40KHz-80KHz之間。幷且,在此範圍之內頻率越高,熒光燈管的頻閃深度越小,頻閃效應越小,危害牲越小。
需特別說明的是,市場上正在銷售的普通節能燈,其電子鎮流器的變換頻率,並不全是在 40KHz以上。有的劣質普通節能燈,變換頻率僅在20KHz左右,甚者低至17KHz以下。仍然會產生2O-3O%的頻閃深度,仍然存在嚴重的頻閃效應危害。
結論
采用三基色高頻率大功率工業專用節能燈,電子鎮流器具有交流-直流-交流( AC-DC-AC)頻率變換功能。在變換頻率能夠達到4OKHz以上時,頻閃深度可降至5%以下,即可消除頻閃效應的危害性。並且能夠提高熒光燈管的發光效率,降低電耗,提高亮度。是構建明亮、舒適綠色照明環境的理想光源。
qingdaohuabeierweidianzigongzuoshigaopinguangyuanshiyebu,shizhuanyecongshisanjisegaopinlvdagonglvgongyezhuanyongjienengdeng,gaopinlvdianzizhenliuqidegaojishuqiye。suoshengchandehuabeierxiliesanjisegaopinlvdagonglvgongyezhuanyongjienengdeng,caiyongdedianzizhenliuqi,jiaoliu-直流-交流( AC-DC-AC)變換頻率,高達46KHz以上。光效高,亮度高,故障率低、壽命長。顯色性高,無頻閃效應危害。
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